TIGA

Surveillance géodésique des marégraphes par GPS

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Land movements in tide gauge records (Source : PSMSL)

En 2001, le service international GPS pour la géodynamique (IGS, aujourd’hui service international GNSS) a établi le projet pilote TIGA (initiales de tide gauge, marégraphe en anglais) en réponse aux besoins exprimés par les chercheurs depuis la fin des années1980, notamment au sein du programme GLOSS. Ces besoins ont évolué avec l’avènement de l’altimétrie radar embarquée sur satellite et la mission franco-américaine Topex/Poseidon (1992-2005). Ils incluent : la calibration des altimètres radar par des marégraphes rattachés au même repère terrestre géocentrique que les satellites à l’aide de stations GPS ; et toujours le besoin de séparer, dans les enregistrements marégraphiques, les mouvements verticaux à la côte des contributions climatiques aux variations long terme du niveau de la mer. L’objectif de TIGA est donc de déterminer des positions de marégraphes dans le monde et des séries temporelles de position avec la meilleure qualité métrologique possible et sur une durée longue pour en déduire les mouvements verticaux des socles sur lesquels ils sont installés à la côte. L’image ci-contre extraite du PSMSL illustre la variété des processus qui peuvent affecter la stabilité du socle des marégraphes et leur ampleur.

L’IGS est apparu comme un cadre approprié pour apporter l’infrastructure de service et de recherche nécessaires pour répondre aux besoins exprimés par les chercheurs dans le domaine de la détermination géodésique des positions et des mouvements des marégraphes à la côte à l’échelle globale et internationale. Il réunit notamment les chercheurs et ingénieurs des principales agences et organismes de l’Espace impliqués dans le domaine du GNSS (Jet Propulsion Laboratory de la NASA, ESA, MIT, CNES…).

Les principales composantes identifiées dans l’infrastructure TIGA sont : (i) des stations opérationnelles couplées marégraphe - GPS ; (ii) des centres de données spécialisés ; (iii) des centres de traitement des mesures GPS orientés vers le rattachement et la surveillance géodésiques des marégraphes ; (iv) un centre de validation, évaluation et combinaison des résultats des centres individuels (composante iii) par inter-comparaisons.

Neuf ans après, le projet pilote est devenu un service permanent de l’IGS en 2010.

Pour plus d’information voir le site web du projet (hébérgé par le GFZ, Potsdam).

Participation française à TIGA (2001 - 2010)

L’université de La Rochelle (ULR) a coordonné une réponse à cet appel à participation par une proposition conjointe avec les équipes de recherche intéressées. Cette proposition a été revue par les experts de l’IGS et jugée très favorablement en novembre 2001. Elle se situe dans les trois premières composantes de TIGA et comprend aujourd’hui :

- Neuf stations d’observations couplées GPS - marégraphe : Ajaccio (IGN/SHOM), Brest (IGN/SHOM), Dumont d’Urville (ENS/IGN), La Rochelle (ULR/SHOM), Marseille (IGN), Roscoff (ULR/SHOM), Saint Jean-de-Luz (IGN/SHOM), Saint-Malo (ULR/SHOM) et Sète (ULR/SHOM). D’autres stations françaises devraient y participer à terme, en particulier Papeete, Nouméa et Kerguelen.

- Un centre de données spécialisé, que le laboratoire LIENSs met en place à l’université de la Rochelle. Il est initialement construit avec le concours de l’IGN dont l’expérience dans la collecte, l’échange et la diffusion de données GPS est reconnue. L’IGN gère en effet l’un des quatre centres globaux de l’IGS, opérationnel depuis l’origine de l’IGS en 1992. Aujourd’hui, c’est exclusivement avec l’appui du Centre de Ressources Informatiques de l’université que ce centre de données TIGA fonctionne. (Un "backup" de ce centre est au CDDIS/NASA, Etats-Unis).

- Un centre d’analyse des mesures GPS complète naturellement le centre de données. Il s’est établi avec le concours du laboratoire LAREG de l’IGN et est reconnu dans la communauté internationale IGS sous le nom du Consortium ULR ou centre d’analyses ULR. Le centre d’analyses ULR dont l’infrastructure de calcul se trouve à l’université de La Rochelle s’appuie aujourd’hui sur un cluster de 38 noeuds ou 392 coeurs de calcul. En 2008-2009, doté de 128 coeurs, il a déjà permis de réduire les temps de calcul de manière très significative, passant de 1 an à 2-3 semaines pour traiter 10 ans d’observations GPS d’un réseau global de quelque 200 stations. Il ouvre de très importantes perspectives d’expérimentation (nouvelles stratégies, modélisations, corrections). En particulier, il a permis au groupe ULR de concourir avec les 9 des plus prestigieux groupes du domaine du spatial à la première campagne ’reprocessing’ du service international IGS.

L’échelle des centres de données et d’analyses GPS est mondiale : près de 316 stations GPS sont collectées, traitées et mises à disposition de la communauté internationale. Elle correspond à la composante mondiale de SONEL, entrevue à l’origine du projet SONEL, mais intégrée à présent compte tenu du contexte international.

Pour en savoir plus (site web du projet TIGA).